[发明专利]排气净化用催化剂系统

说明书

本申请是国际申请日为2007年4月20日、申请号为200780012704.9、发明名称为“排气净化用催化剂、排气净化用催化剂的再生方法、以及排气净化用催化剂系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及除去汽车、摩托车等的内燃机的排气中所包含的有害成分的排气净化用催化剂。本发明还涉及所述排气净化用催化剂的再生方法以及催化剂系统。

背景技术

通常，已知用于汽车等的排气净化用催化剂包括如Pt、Rh、Pd等贵金属担载的碱土和稀土氧化物。

当上述排气净化用催化剂处理排气时，贵金属(尤其是Pt)有时发生烧结，导致催化活性低下。在这种情况下，在排气的处理后施用氧化处理过程和还原处理过程。提出以该方式再生催化剂的活性的方法(参见专利文献1)。

专利文献1：特开平8-144748号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在实施上述催化剂的再生方法时，如果氧化处理过程中排气温度低，则贵金属保持凝集。而且，与暂时劣化的情况不同，催化性能有时不会永久地再生。因此，当进行氧化处理过程时，存在必须严格控制排气温度的问题。尤其是在柴油机中，在市区中正常驾驶时，排气温度很少变成600℃以上。对于柴油车辆难以应用该再生方法。

本发明鉴于上述点做出。本发明的目的是提供可在宽的温度范围内再生催化活性的排气净化用催化剂、排气净化用催化剂的再生方法以及排气净化用催化剂系统。

解决问题的方法

(1)本发明的第一方面提供排气净化用催化剂，其包括：氧化物A和由所述氧化物A担载的贵金属B，所述氧化物A包含含有碱土金属和/或稀土金属的氧化物(A-1)以及无机氧化物(A-2)。所述贵金属B与所述含有碱土金属和/或稀土金属的氧化物(A-1)的重量比为1∶10-1∶300。

本发明的排气净化用催化剂具有上述组成，特别地，贵金属B与氧化物(A-1)的重量比为1∶10-1∶300(优选1∶30-1∶200)。因此，当实施再生方法时，即使氧化处理过程的催化剂温度低(例如600℃以下)，本发明的排气净化用催化剂也可抑制贵金属颗粒的凝集并再生催化性能。因此，本发明的排气净化用催化剂可通过用温度为600℃以下的排气进行氧化处理过程而再生催化活性。

一般而言，内燃机的排气温度通常为600℃以下。即，在汽油车辆的情况中，正常驾驶时排气温度变为600℃以上的频率从全部驾驶区域看来是非常低的。特别地，如果在郊区驾驶的频率高，排气温度很少达到600℃。而且，在柴油车辆的情况下，排气温度比汽油车辆情况下的排气温度还低100℃。排气温度极少达到600℃以上。

如上所述，在本发明的排气净化用催化剂中，氧化处理过程可在低温下进行。因此，可用600℃以下温度的排气进行氧化处理过程以再生催化活性。因此，在进行氧化处理过程时不需要始终将催化剂温度升高到600℃以上。具有容易再生的效果。

所述碱土金属的实例有Mg、Ca、Sr、Ba等。稀土金属的实例有La、Ce、Pr、Nd等。所述氧化物(A-1)可由碱土氧化物和稀土金属氧化物中的一者或两者组成，或者可进一步包括除碱土氧化物和稀土金属氧化物以外的其它氧化物。所述氧化物(A-1)可为具有如ABO₃(钙钛矿)和AB₂O₄(尖晶石)等晶体结构的化合物。

所述无机氧化物(A-2)的实例不同于氧化物(A-1)，特别为选自由下列构成的组中的一种或多种：Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、TiO₂和沸石。

所述贵金属的实例可为选自由Pt、Pd、Rh和Ir构成的组中的一种或多种。待混合的贵金属的优选量的范围为0.1-3g/L.若待混合的贵金属的量在0.1g/L以上，则可实现充分的催化性能。若待混合的贵金属的量在3g/L以下，则可避免成本上升。

贵金属B与氧化物(A-1)的重量比为1∶10-1∶300，更优选1∶30-1∶200。若贵金属B与氧化物(A-1)的重量比在1∶10(优选1∶30)以上，则贵金属B可几乎不过量地存在。因此，氧化物(A-1)与贵金属B之间的相互作用增强。增强了抑制贵金属B凝集的效果。而且，若贵金属B与氧化物(A-1)的重量比在1∶300(优选1∶200)以下，则氧化物(A-1)与贵金属B之间的相互作用的效果大。增强了抑制贵金属B凝集的效果。